Hochleistungs-Permanentmagnete auf Basis von Nd-Fe-B

3.8.2017

Hochleistungs-Permanentmagnete auf Basis von Nd-Fe-B sind für viele moderne Anwendungen und Zukunftstechnologien unverzichtbar geworden. Die seltenerdhaltigen Magnete kommen dabei nicht nur in Smartphones, Festplatten und weiteren IT-Anwendungen zum Einsatz, sondern werden vor allem in Elektromotoren und Generatoren verbaut – kurz gesagt, in Anwendungen, die eine kompakte Bauweise und somit den Einsatz von Magneten höchster Energiedichte erfordern. Der Bedarf an solchen Magnetmaterialien ist bereits heute enorm hoch und wird mit dem anstehenden Umstieg auf CO2-neutrale Energie- und Mobilitätstechnologien noch weiter ansteigen.

Die Versorgungslage der eingesetzten Seltenen Erden (SE) – zusätzlich zu Neodym noch Praseodym, Terbium und Dysprosium – und auch die durch den Abbau verursachten ökologischen Folgen werden allerdings als sehr kritisch angesehen. Das Recycling von SE-haltigen Altprodukten kann daher einen wichtigen Beitrag leisten, um die hohe Nachfrage auch zukünftig befriedigen zu können – und dies idealerweise bei geringeren ökologischen und ökonomischen Kosten.

Um die begehrten/kritischen Seltenen Erden in Europas Stoffkreislauf zu halten, reichen allein effiziente Verfahren zur materialspezifischen Wiederaufarbeitung der Altmagnete nicht aus. Vielmehr muss man sich neben den technologischen Aufgabenstellungen auch den Herausforderungen der logistischen Zusammenführung ausreichend großer Stoffströme sowie der zeit- und kosteneffizienten Demontage aus den Geräten stellen – das Problem also ganzheitlich betrachten.

Ein interdisziplinäres deutsch-französisches Konsortium von sieben Partnern aus Industrie und Forschung hat sich seit Mitte 2014 im Rahmen des vom BMBF geförderten Projekts „Innovative RE-use and ReCycling VALue Chain for High-Power Magnets (RECVAL-HPM)“ dieser ambitionierten Aufgabe gewidmet und dieses Projekt Mitte 2017 erfolgreich abgeschlossen.

Das übergeordnete Ziel des RECVAL-HPM-Projekts war es, effiziente ganzheitliche Verfahren für die Wiederverwendung und das Recycling von Nd-Fe-B Hochleistungs-Permanentmagneten zu entwickeln. Neben der (Weiter-) Entwicklung technologischer Prozesse zum werk- bzw. rohstofflichen Recycling von Nd-Fe-B Magnetmaterial wurden auch Re-Use-Strategien evaluiert. Stoffstromanalysen und die wirtschaftliche und ökonomische Bewertung der Prozesse komplettieren das Projekt.

Das RECVAL-HPM als deutsch-französisches Forschungsprojekt stand unter der Gesamtleitung von Prof. Oliver Gutfleisch von der Fraunhofer-Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS. Neben dem IWKS sind mit dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) und dem französischen CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) zwei weitere Forschungseinrichtungen involviert. Als Industriepartner gehören der Magnethersteller Arelec und das Recyclingunternehmen Veolia aus Frankreich sowie Bosch und BASF aus Deutschland dem Konsortium an.